spirochetes

Henrion/Delor
Tiare et Marjorie
29/04/09
16h-17h
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BACTERIOLOGIE
SPIROCHETES
Petit rappel sympathique : On est susceptible d’être interrogé, en plus des cours, sur tout ce qui a
été vu en TT que ce soit en bactériologie ou en virologie.
I. Classification
Dans les spirochètes, on distingue
quatre genres : Leptospira, Borrelia,
Treponema
et
Brachyspira.
Leptospira contient plus de 250
sérovars. Le genre Treponema est
spécifiquement humain. On peut noter
la bactérie T. pallidum, agent
responsable de la syphilis (maladie
sexuellement
transmissible
qui
continue à faire des ravages).
Dans le genre Brachyspira, on trouve
des agents responsables d’infections
graves du tube digestif chez le porc, à l’origine de pertes économiques dans les élevages.
On s’intéressera plus longuement au genre Borrelia.
II. Caractères communs des Spirochètes
1) Morphologie des spirochètes
Les spirochètes ont une forme spiralée, un peu
comme un tire-bouchon.
La membrane, assez particulière, est de type Gram- .
Les flagelles des spirochètes sont des endoflagelles :
ils vont d’un pôle à l’autre de la bactérie et sont
situés entre la membrane interne et la membrane
externe. C’est assez original et c’est également
important pour leur pouvoir pathogène.
Les endoflagelles étant sous la membrane externe, ils
sont protégés du système immunitaire. En effet, les flagelles sont souvent des immunogènes
importants, qui activent donc le système immunitaire. Etant cachés, ils sont peu accessibles et il n’y
a pas de neutralisation par les anticorps.
2) Mobilité des spirochètes
Ces endoflagelles permettent aussi à la bactérie de se déplacer dans des milieux très visqueux et de
passer entre les cellules. En effet ces flagelles permettent de donner un mouvement de rotation
axiale, comme celui du tire-bouchon, à la bactérie. Cela lui permet de franchir les barrières
épithéliales par exemple.
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3) LPS des spirochètes
Le LPS est atypique car il est très riche en protéines associées à des lipides (=lipoprotéines). En
conséquence, la bactérie sera reconnue au niveau de ces lipoprotéines par les récepteurs TLR2 (au
lieu d’être reconnus par le TLR4). Comme les LPS plus classiques, ils entrainent la synthèse de
cytokines pro-inflammatoires (ce dont donc des molécules toxiques à l’origine de symptômes)
entraînant ainsi des symptômes dans l’organisme.
Lipoprotéines
III Maladie de Lyme : Borrelia burgdorferi
1) Présentation des Borrelia
C’est une maladie intéressante car elle est considérée comme étant une zoonose. De plus, elle peut
toucher un grand nombre d’espèces animales (chien, vache…). Les bactéries responsables sont du
genre Borrelia notamment Borrelia burgdorferi.
Borrelia sont des bactéries spirochètes typiques. Elles ont une forme de spire, mesurant plus de
10m de long et 0,25m de diamètre. Cependant, elles ont quelques particularités. Elles sont
micro-aérophiles (=elles poussent dans des milieux où il y a assez peu de O2) et ne nécessitent pas
de Fer pour leur croissance (habituellement, les bactéries ont des systèmes de captation du Fer,
mais ici, elles utilisent d’autres ions pour remplir ces mêmes fonctions (enzymatiques notamment)).
2) Borrelia pathogènes
Trois espèces sont responsables de la maladie de Lyme : Borrelia burgdorferi (surtout pour ce qui
concerne l’Europe), Borrelia garinii et Borrelia afzelii (ces deux dernières sont aussi présentes dans
nos régions, mais sont parfois associées à des symptômes différents : à ne pas retenir).
La maladie de Lyme est une maladie vectorielle. Le vecteur est un arthropode, plus précisément une
tique : Ixodes (ricinus dans nos régions). Le fait que cette maladie soit exclusivement transmise par
les tiques a un impact sur l’épidémiologie et la répartition géographique des cas.
3) Maladie de Lyme : cycle de transmission
Au cours de ce cycle l’œuf éclot donne une larve puis une nymphe et enfin un adulte. A chacun de
ces trois derniers stades, la tique effectue un repas sanguin sur un hôte préférentiel. Il n’y a pas de
transmission trans-ovarienne, donc même si la mère est infectée, les larves naissent saines. C’est
lors des repas sanguins que la tique peut s’infecter. Pour se faire, il faut donc qu’elle pique un
animal infecté. Cela nécessite donc l’existence de réservoirs infectés. Si une tique hébergeant la
bactérie (depuis plus de 48h, on verra pourquoi) pique l’homme, il est infecté. L’homme se fait
contaminer le plus souvent par des nymphes (+++) et par des adultes.
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4) Maladie de Lyme : géographie
On voit que la maladie de Lyme a une répartition très vaste. Elle touche les zones tempérées où il y
a des forêts. En effet c’est dans les forêts que l’on trouve les Ixodes. Cela explique aussi la
répartition française. En France, l’Alsace compte 51-90 cas pour 100 000 habitants : c’est une très
forte incidence due à un habitat favorable pour cette tique.
5) Transmission de Borrelia burgdorferi et sa migration dans la tique
Lorsque la tique s’infecte en piquant un animal infecté, la bactérie se retrouve dans l’intestin de la
tique. Pour pourvoir être transmise par la tique, il faut tout d’abord que la bactérie se multiplie dans
son intestin puis qu’elle migre dans ses glandes salivaires. La tique transmet ensuite la bactérie à un
nouvel animal, par morsure ou piqûre.
En plus détaillé, une fois la bactérie dans l’intestin de la tique (suite à un repas sanguin), elle se fixe
sur les récepteurs des entérocytes grâce à une protéine : OspA. Une fois accrochée, elle peut se
multiplier. La tique se place alors sur un brin d’herbe et guette l’arrivée d’une proie… Ensuite, lors
d’un nouveau repas sanguin, du sang arrive dans l’intestin de la tique et baigne donc les bactéries.
Les hôtes sont des animaux à sang chaud (et riche en nutriments) et les bactéries le sentent. Cela
entraîne l’arrêt de la synthèse des récepteurs OspA au bénéfice de la synthèse d’OspC. Cette
protéine n’a plus d’affinité pour les entérocytes. Les bactéries se détachent donc et migrent dans les
glandes salivaires.
Entre le repas et l’arrivée des bactéries dans les glandes salivaires il faut au moins 48h (temps
nécessaire pour qu’il y ait expression de d’OspC et diminution d’expression de OspA). Ainsi, si
lorsque les bactéries arrivent dans les glandes salivaires, la tique est encore en train de spolier son
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hôte, alors la bactérie infecte l’hôte. Par contre si on enlève la bactérie de l’hôte avant 48h, il n’y a
que très peu de chance de se faire contaminer.
6) Les symptômes de la Maladie de Lyme
a) Chez l’homme
On distingue trois phases :
 2-30 jours : érythème migrant. C’est une rougeur de la peau qui se situe d’abord au niveau
du site de morsure. Cette rougeur se déplace ensuite de manière centrifuge sur la peau. On a
donc une zone rouge et intense sur la bordure du cercle et au centre la rougeur disparait avec
le temps et ca redevient blanc. La migration de l’érythème est due à la mobilité des
bactéries dans le derme : la rougeur suit le déplacement de la bactérie. C’est un signe
important à connaître pour le diagnostic : il est pathognomonique de la maladie. Attention
toutefois, ceci n’est observé que dans 70% des cas. Les 30% restant sont peut être dues à
une migration plus profonde des bactéries dans la peau.
 Quelques semaines : infection disséminée. Les bactéries se logent dans pleins d’endroits.
On peut les trouver dans les articulations (ce qui engendre des douleurs articulaires) ou dans
le système nerveux (ce qui entraîne des troubles neurologiques).
 Plusieurs semaines voire plusieurs mois : infection persistante. On peut avoir des
symptômes neurologiques persistants, des symptômes articulaires persistants et des
symptômes dermatologiques (épaississement de la peau due à l’inflammation par la
bactérie) : principal symptôme en France pour ce stade.
b) Chez les animaux
La maladie touche un grand nombre d’espèce. Généralement, l’infection est asymptomatique. Les
symptômes chez le chien sont ceux qui sont le mieux décrits mais l’infection est généralement
asymptomatique. On observe dans 5% des cas des symptômes : abattement et boiterie. Cependant
même quand ils sont présents, le diagnostic est difficile car la durée d’incubation est très longue (2
à 5 mois) et on oublie que le chien a été mordu par une tique. De plus ces symptômes apparaissent
de manière transitoire. Enfin on ne voit pas l’érythème car… il y a des poils.
Question : le chien infecté par une tique peut-il ensuite transmettre la maladie à son propriétaire ?
Ce n’est pas forcément facile car la tique fait un unique repas sanguin à chaque stade. Il faudrait que
le chien se fasse piquer, que la tique tombe dans le jardin et mue, et qu’ensuite le propriétaire se
fasse mordre par la même tique. Ceci est très peu probable.
Le prof ne sait pas si lors de la transmission trans-stadiale, les bactéries restent dans les glandes salivaires ou pas.
7) Pouvoir pathogène de B. burgdorferi



Mobilité de la bactérie :
 rotation dépendant des flagelles.
 fixation du plasminogène et de ses activateurs  plasmine active.
Tropisme de la bactérie :
 Affinité particulière pour le tissu conjonctif (liaisons à la fibronectine et au collagène grâce
aux adhésines) : liaison à la matrice extracellulaire (articulation, derme, …).
 interaction avec des protéines de l’endothélium vasculaire : entrée et sortie des vaisseaux
sanguins favorisées.
Échappement à la réponse immunitaire :
 variabilité antigénique : protéine de surface VlsE.
 liaison des facteurs H et FHL-1  inhibition du complément.
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8) Origine des symptômes
Il y a peu d’effets directs de la bactérie. Les symptômes et lésions sont essentiellement dus à des
mécanismes indirects.
 la localisation de la bactérie dans des tissus particuliers,
 protéines pro-inflammatoires exprimées à la surface de la bactérie.
On a une réponse immunitaire et une inflammation importante ce qui entraine une synthèse de
cytokines et une infiltration de cellule inflammatoire. Lorsque la bactérie bouge, les cellules
immunitaires inflammatoires bougent aussi ; ceci est à l’origine de rougeurs migrantes.
9) Diagnostic chez le chien
Difficile d’un point de vue clinique d’après ce que nous avons vu précédemment. Cependant pour
qu’il y ait une infection, il faut des Ixodes ricinus (tiques que l’on trouve dans les forêts).
Ensuite, on peut faire un diagnostic sérologique notamment grâce au kit de chez Idexx qui permet
de détecter la présence des Anticorps et de différencier les animaux infectés des animaux vaccinés.
10) Vaccination
La vaccination est plus ou moins efficace selon les espèces. La meilleure protection est la lutte
contre les tiques (car la tique transmet aussi d’autres bactéries).
Il existe un vaccin composé de bactéries inactivées pour les chiens. Son utilisation est recommandée
par les fabricants, mais il n’y a pas de preuve de son efficacité. De plus, la maladie n’apparaît que
dans 5% des cas, donc son utilisation n’est pas forcément justifiée.
Chez l’homme un vaccin existait mais il a été retiré du marché car il provoquait des réactions autoimmunes. Un nouveau vaccin est en développement (car maladie fréquente en médecine humaine)
basé sur de l’OspA recombinant dépourvu de la séquence homologue à LFA-1 (responsable de la
réaction auto-immune).
11) Traitement
Avec des antibiotiques, type tétracycline ou pénicilline. Cela marche bien.
Conclusion Borrelia






maladie vectorielle : vecteur Ixodes ricinus conditionne l’épidémiologie,
zoonose : érythème migrant + symptômes secondaires,
symptômes chez 5% des chiens infectés,
vaccin humain : recombinant rOspA n’est plus utilisé,
vaccin chez le chien : bactéries inactivées,
tétracycline, traitement efficace (+ si précoce).
IV. Leptospira
1) Présentation des leptospires
Ce sont des spirochètes classiques qui ont la particularité de survivre dans l’environnement pendant
un certain temps, mais d’être assez sensibles aux UV et aux variations de pH (elles survivent dans
un pH compris entre 6 et 8). Dans l’environnement, on les retrouve donc dans l’eau douce ou dans
la boue, à l’ombre. Elles sont aérobies strictes.
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2) Classification des leptospires
 Une première classification est une classification génétique basée sur la séquence des ARN
ribosomiques. C’est une classification pour les nombreuses espèces de bactéries. Elle nous
intéresse que très moyennement.
 Une deuxième classification est une classification sérologique. C’est la classification en
sérovar. Pour la construire, on inocule la bactérie dans un organisme et on regarde quel est
l’anticorps produit en réponse. Pour chaque anticorps différent on a un sérovar. Ainsi deux
espèces différentes peuvent avoir le même sérovar (ex : l’espèce interrogans et l’espèce
borgpetersensi ont toutes deux le sérovar hardjo). Cette classification est la plus importante
car on s’y base pour les études épidémiologiques, et elle permet des applications cliniques
directes.
 Une troisième classification est celle en sérogroupe (bactéries qui appartiennent à des
sérovars différents mais qui se ressemblent). Pour définir ces sérogroupes on réalise des tests
de micro-agglutination. Ca consiste à mélanger des anticorps (identiques) avec des bactéries
(identiques). Si on a agglutination c’est que les anticorps ont reconnu les bactéries. Pour la
classification en sérogroupe, on regarde pour un type d’anticorps donné tous les types de
bactéries qu’il reconnaît. Toutes les bactéries reconnues par un même anticorps, forment un
sérogroupe.
Remarque : cette méthode de micro-agglutination peut également servir pour le diagnostic. On met
le sérum de l’individu atteint en contact de différents sérovars. Ainsi on voit avec l’agglutination
par quel sérovar il est infecté.
3) Réservoirs des leptospires
Tout d’abord, il est important de noter qu’on a une association préférentielle d’une espèce réservoir
avec un sérovar de leptospire.
Les principaux réservoirs sont les rongeurs :
 rats porteurs du sérovar icterohaemorrhagiae,… Les bactéries sont notamment au niveau
des reins et on a une excrétion dans l’urine. Cette espèce porte la bactérie souvent sans
aucun symptôme.
 ragondins, musaraignes, mulots,…également mais en moindre mesure,
 campagnols porteurs du sérovar grippotyphosa.
Autres réservoirs :
 chien porteur du sérovar canicola,
 bovins porteurs du sérovar hardjo, …
 porcs + sangliers porteurs du sérovar pomona, …
 hérissons porteurs du sérovar australis.
La répartition géographique est donc différente selon les réservoirs.
4) Transmission des leptospires
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C’est une zoonose très importante. La transmission est le plus souvent indirecte (par
l’environnement souillé par les urines des animaux infectés) mais elle peut également être directe
(par exemple en faisant un prélèvement d’urine sur un animal infecté).
5) Leptospirose : symptômes
Le chien et l’homme peuvent être infectés par un grand nombre de sérogroupes différents, mais
principalement par ceux en gras. En effet, ce sont des hôtes très sensibles et donc qui présentent les
infections les plus graves.
Le réservoir entretient la bactérie dans la nature sans symptôme, mais si la transmission de sérovars
est accidentelle (concerne d’autres espèces), les symptômes sont présents.
Chez le chien, on observe des symptômes graves. Ainsi un chien vacciné pour les deux sérogroupes
majoritaires peut quand même être malade.
Pour les autres espèces (autres que chien et homme) les symptômes sont beaucoup moins sévères.
Pour les bovins, on observe surtout des troubles de la reproduction, lorsque la bactérie contamine
l’utérus (avortements, infertilité).
Le prof nous conseille d’aller voir le document dont l’adresse est notée sur la diapo 28.
6) Leptospirose : vaccination
Chez l’homme on vaccine les égoutiers car ils sont en contact avec les rats. On utilise des L.
icterohaemoragiae inactivées.
Chez le chien on utilise Leptospira icterohaemoragiae et Leptospira canicola inactivées. Cela
permet une protection contre les leptospires des sérogroupes Icterohaemoragiae et Canicola.
Cependant le chien peut attraper la leptospirose avec d’autres sérovars. De nouveaux vaccins sont
en développement
.
Conclusion Leptospirose
 nombreux sérovars associés à différents réservoirs
 maladie de répartition mondiale
 zoonose avec des symptômes graves chez l’homme et le chien, mais pas très fréquente (300
cas par an en France)
 nombreuses espèces d’intérêt vétérinaire atteintes
 vaccins : pas de protection contre les sérovars hétérologues
 tétracycline, traitement efficace (+ si précoce)
Il faut retenir que si on a un cas suspect de leptospirose, il faut se munir de gants car la bactérie peut
rentrer dans l’organisme au niveau de microlésions de la peau.
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